学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于PID模糊控制的煤粉喷吹系统的研究与应用

作　者: 贾静云
导　师: 刘惠康
学　校: 武汉科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 烟气加热炉煤粉喷吹 PID模糊控制实时控制配比模型
分类号: TP273.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 77次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高炉煤粉喷吹设备是钢铁企业节能降耗的主要设备,在喷煤设备中采用廉价的煤粉可以降低炼铁的焦比,提高喷煤比。提高热风温度是高炉增加喷煤量和降低燃料比的重要措施,也可以改善高炉冶炼的动力学条件,从而完善高炉炼铁工艺;同时还可以降低生产成本,提高钢铁企业的经济效益。喷煤系统的安全可靠对生产过程有着重要影响,因此它对整个系统的性能起着至关重要的作用。本系统改造前煤粉喷吹系统中工艺设定参数与实际运行参数有误差,且主要依靠人工进行调节,自动化程度低,也难以达到目标值。针对这些问题,本课题提出了一种以烟气加热炉入口温度和出口温度、燃烧介质含量与工艺要求之间的偏差及其偏差变化作为输入量,磨机出口温度作为输出量建立一个单输入,单输出的二维模糊控制系统(习惯上把误差和误差变化作为一个输入),并且改变传统的控制模式,以磨机出口温度作为主控点,使用PID模糊控制的新的控制方式,建立了更为合理的燃气/空气配比模型。在武钢某烟气加热炉上正式投入使用后的效果表明新系统获得了圆满的成功,在4、5、7号高炉引进了PW公司的喷吹技术,在1、2、3、6号高炉引进了CPT公司的喷吹技术,已使高炉喷煤比已达到160kg/t铁水平。烟气加热炉的运行状况和维护条件得到明显地改善,降低了能耗和设备故障次数,达到了预期的效果和目标。本论文主要内容有:第一,介绍课题背景,系统工艺及要解决的问题;第二,对模糊控制原理及算法作了比较深入的探讨;第三,讨论了采用模糊控制和PID控制相结合为控制方式的控制策略。最后详细阐述了PID模糊控制算法在高炉烟气加热炉中煤粉喷吹系统上的应用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章概述  8-18
  1.1 项目背景介绍  8
  1.2 原煤粉喷吹系统控制方式  8-11
  1.3 原煤粉喷吹系统中烟气加热炉及存在的问题  11-15
    1.3.1 烟气加热炉系统  11-14
    1.3.2 系统存在的问题  14-15
  1.4 新型煤粉喷吹系统的控制方案  15-17
  1.5 具体实施方式  17
  1.6 攻关的目标  17-18
第二章模糊控制器的基本原理及设计方法  18-28
  2.1 模糊控制系统的基本原理  18-19
  2.2 模糊控制器的设计  19-28
    2.2.1 模糊控制器的结构  19-20
    2.2.2 模糊控制规则的设计  20-22
    2.2.3 精确量和模糊量的相互转换  22-23
    2.2.4 论域、量化因子、比例因子的选择  23-25
    2.2.5 模糊控制算法的实现与采用时间的选择  25-28
第三章模糊PID 控制器的结构  28-34
  3.1 PID 控制  28-29
  3.2 模糊参数自整定PID 控制器控制原理  29-30
  3.3 模糊参数自整定PID 控制器  30-31
  3.4 模糊-PID 参数自整定控制算法  31-34
第四章模糊PID 控制的煤粉喷吹系统的应用  34-38
  4.1 系统输入输出变量的确定  34
  4.2 系统控制规则  34-36
  4.3 参数调整算法  36-38
第五章煤粉喷吹系统的具体效果和性能分析  38-43
  5.1 燃烧介质净化  38
  5.2 燃烧配比模型的建立  38-40
  5.3 磨煤机出口温度调节  40
  5.4 烟气加热炉压力控制  40-41
  5.5 安全连锁  41
  5.6 经济效益及社会效益  41-42
    5.6.1 经济效益  41-42
    5.6.2 社会效益  42
  5.7 存在问题及下步打算  42-43
第六章结束语  43-44
攻读硕士期间发表的论文  44-45
参考文献  45-47
致谢  47-48
附录 1 设备技术性能参数  48

基于PID模糊控制的煤粉喷吹系统的研究与应用

内容摘要

全文目录

相似论文